一种从高直链玉米淀粉中提取直链淀粉的方法与流程

本发明涉及生物化学领域，是一种从高直链玉米中提取和纯化直链淀粉的方法。

背景技术：

玉米淀粉是玉米籽粒的重要组成部分，占籽粒干重的70%左右。原淀粉一般由直链淀粉、支链淀粉和中间级分组成。不同来源的淀粉，直链淀粉含量不同，一般禾谷类淀粉中直链淀粉含量约为25%；薯类约为20%；豆类约为30-35%。普通玉米淀粉的直链淀粉含量在27%，而高直链玉米淀粉的直链含量至少在50%以上。直链淀粉在工业上用途较广，可用于食品加工及包装材料的制造、可用于水溶性及生物可降解膜，还可用于医药及建筑工业等诸多领域。

然而从普通玉米淀粉中提取直链淀粉效率较低、提取过程淀粉损耗严重，而且市场上玉米直链淀粉供应商极少，如何从玉米淀粉中较高效率的提取直链淀粉是限制玉米直链淀粉应用的一个重要问题；实验室自己提取的直链淀粉往往也纯度偏低，导致在玉米淀粉研究领域中因找不到玉米直链淀粉标准品常需要使用马铃薯标准直链淀粉作为代替，减少对实验结果的不良影响。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种从高直链玉米中提取高纯度直链淀粉的方法，提供了一种从玉米高直链淀粉中分离直链淀粉的方法，在提高了直链淀粉提取量的基础上得到的一种较高纯度的直链淀粉的方法。

基于上述目的，本发明参考了大量从其他植物中提取直链淀粉的方法，选取其中部分方法在高直链玉米中进行尝试和改进，并对得到的直链淀粉进行纯度检测和提取率统计，得到了一种能从高直链玉米淀粉中提取出高纯度直链淀粉的方法。在此基础上，对该方法进行再次改进，最大限度的除去其它杂质，提高直链淀粉纯度。

本发明发现可用于高直链玉米淀粉提取直链淀粉的方法有改进后的凝沉法（低转速、高转速）、蒸馏法和DMSO法（分散、盐析法），其中改进后的DMSO分散法得到的直链淀粉纯度最高且提取率较高，其他4个方法明显不如本方法。

为了实现本发明目的，这种利用DMSO分散直链淀粉和支链淀粉的从高直链玉米中提取和纯化直链淀粉的步骤如下：

1)高直链玉米籽粒淀粉的提取

取高直链玉米籽粒5-15粒，用0.25%的亚硫酸浸泡60h后，去除胚芽及种皮，加水研磨成糊后，经100 μm尼龙网过滤至50 ml离心管，2000 rpm/min离心15 min，弃上清，加0.5%的NaOH溶液20-40 ml静置4 h，4000 rpm/min离心10 min，NaOH溶液重复洗涤至上清无色，沉淀加15-20 ml丙酮4000 rpm/min离心10 min，去上清，通风橱内自然干燥后备用。

2)高直链玉米淀粉中直链淀粉的分离和纯化

称取1-5g高直链淀粉加入适量DMSO（30-150ml）后置于全温摇瓶柜中缓缓搅动24 h，2000 rpm/min离心15 min。取上清液注入2倍体积正丁醇，静止24 h，4000rpm/min离心10 min。正丁醇洗涤沉淀6次，转入足量水中，加热至完全溶解，自然冷却至 60 °C时加适量百里酚（1.6-8g），室温放置3d，4000 rpm/min离心15 min。沉淀转入足量水中，加热至完全溶解，冷却后加入正丁醇少量（2-10ml），室内静置24 h，2000 rpm/min离心10min，无水乙醇洗涤3次，沉淀在真空冷冻干燥机中干燥24 h获得直链淀粉。

基于鉴定直链淀粉纯度的方法较多，本发明采用最常用的蓝值法和吸收光谱法来鉴定直链淀粉纯度，采用直链淀粉质量/原淀粉质量的方法统计提取率的高低。

蓝值是表征直链淀粉纯度的重要指标之一，它体现了淀粉与碘的结合能力。通常，线性聚合度越高，蓝值越高。蓝值测定使用的是Gilbert的方法，通过充分混合样品的酸性水溶液与碘-碘化钾试剂，待淀粉-碘复合物稳定后，使用紫外可见分光光度计对样品在500～700nm范围内扫描，将最高峰处的光谱波长记为最大吸收波长A，测定样品在最大吸收波长处的吸光度A，代入公式计算样品的蓝值：蓝值=A*4/样品的溶度（mg/100mL）。理论上直链淀粉蓝值一般在0.8～1.2之间，直链淀粉蓝值高于0.8，即可认为浓度较高。本DMSO分散方法得到的直链淀粉蓝值高达1.11（图1），远高于其他方法得到的直链淀粉蓝值，说明本方法能得到高纯度的直链淀粉。

利用直链淀粉和支链淀粉与碘形成的复合物在紫外分光光度计扫描下形成的最大吸收波长差异也可进行直链淀粉纯度判定。研究表明，直链淀粉-碘复合物吸收峰通常在600～680nm之间，而直链淀粉的最大吸收波长为630nm。图2展示了本DMSO法提取得到的玉米直链淀粉的全波长扫描光谱图，最大吸收波长峰值为628nm，侧面证明了本方法提取的直链淀粉纯度高。

根据对提取率的统计可知，本方法得到的直链淀粉的提取率和其他方法相比适中，这是由于提取过程中除杂效果好导致，而且与使用普通玉米淀粉提取直链淀粉而言，在普通淀粉和高直链淀粉使用量相同时，以高直链淀粉为原料得到的直链淀粉量是普通玉米为原料的3倍(5g普通玉米可以提取直链淀粉0.49g，而5g高直链淀粉可以提取1.36g直链淀粉)，证明了以高直链淀粉为原料提取直链淀粉的优越性。

综合所有的实验数据分析，本发明提取的直链淀粉有很高的纯度，而且本发明适用于在高直链玉米淀粉中提取直链淀粉，直链淀粉提取率远高于普通玉米淀粉。此外，用马铃薯标准直链淀粉作为标准品来测定玉米淀粉可能会存在一定误差，因此，在进行玉米淀粉研究时，应使用玉米来源的直链淀粉标准品。综上所述，利用本发明提供的方法，能够制备高纯度的直链淀粉，可作为玉米直链淀粉标准品，用于玉米籽粒淀粉的相关研究，同时也能加快直链淀粉投入市场的速度。

附图说明

图1为本发明方法DMSO分散法和其他提取直链淀粉方法的蓝值分析。

图2为本发明方法的吸收光谱曲线。